随着现代社会对绿色能源需求的日益增长,人们更多地投入到开发高效的能量转换和存储的新器件。由于电化学存储与转换均与表面及界面反应有关,因此材料的选择和结构的设计至关重要。近年来,二维Ti₃C₂由于具有优异的导电性、亲水性、灵活性等优点成为优异的超级电容器电极材料和导电基底材料。过渡金属氧化物FeOOH因其本征超级电容器性能和电催化性能受到了关注。然而Ti₃C₂不可避免的重堆叠和FeOOH导电性差的缺点致使其性能得不到充分发挥。针对以上问题,本论文做了以下两方面工作:首先,为了解决少层Ti₃C₂重堆叠的问题,我们掺入少量FeOOH QDs（量子点）,制备了Ti₃C₂/FeOOH QDs复合薄膜用于超级电容器负极。FeOOH QDs不仅作为支柱防止Ti₃C₂的重堆叠,还可以提供额外的赝电容贡献。因此,Ti₃C₂/FeOOH QDs复合薄膜展示出优异的电化学性能,面电容(485 mF cm^-2)是纯Ti₃C₂薄膜的2.3倍。此外,复合薄膜还具有出色的循环稳定性,在5000圈循环后电容保持率为94.8%。另外,复合薄膜与MnO₂组合制备的非对称超级电容器Ti₃C₂/FeOOH QDs//MnO₂,具有最大为40μW h cm^-2的能量密度和、最大为8.2 mW cm^-2功率密度。其次,为了解决FeOOH NSs（纳米片）导电性差和重堆叠的问题,我们以少层Ti₃C₂为导电基底,在室温下合成了FeOOH NSs/Ti₃C₂复合催化剂。分级结构有效地抑制了FeOOH NSs的团聚,使其暴露出更多的活性位点,同时FeOOH NSs和Ti₃C₂ NSs之间的强相互作用有助于实现快速的电荷转移。因此,电催化析氧性能得到了改善。FeOOH NSs/Ti₃C₂催化剂在10 mA cm^-2的电流密度下的电势为1.63V vs RHE,并具有出色的稳定性,经过30 h的It测试后催化性能几乎没有衰减。